(57)【要約】【課題】ターンテーブルの回転中にセンタリング部材がターンテーブル側へ移動してしまうと、ディスクはクランパで圧着されているにも関わらず、遠心力によりその中心がスピンドルモータの回転軸からずれ、信号の読み込みや記録ができなくなってしまう。【解決手段】ディスクを載置するターンテーブル（１０）と、このターンテーブル（１０）に対し回転軸方向へ相対的に移動するディスクのセンタリングガイド（２０）を離間させるよう付勢する圧縮コイルばね（３０）とを備え、この圧縮コイルばね（３０）の第１端部（３１）がターンテーブル（１０）に、第２端部（３２）がセンタリングガイド（２０）に対し保持され、ターンテーブル（１０）とセンタリングガイド（２０）の回転方向の相対的な移動を圧縮コイルばね（３０）で抑制する。【選択図】 図１
2005129180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを載置するターンテーブルと、このターンテーブルに対し回転軸方向へ相対的に移動するディスクガイド部材と、これらターンテーブルとディスクガイド部材を離間させるよう付勢する圧縮コイルばねとを備え、この圧縮コイルばねの一端部がディスクガイドに、他端部がターンテーブルに保持され、前記ターンテーブルがスピンドルモータの回転軸に固定されたことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項２】
前記圧縮コイルばねは、巻き方向がディスク側から見てディスクの回転方向で進むよう巻かれていることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項３】
前記圧縮コイルばねは、巻き方向がディスク側から見てディスクの反回転方向で進むよう巻かれていることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項４】
前記ターンテーブルおよびディスクガイド部材から、前記圧縮コイルばねの外周を覆い、圧縮コイルばねの巻き径の変位を防止する手段を設けたことを特徴とする請求項２または３に記載のディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク記録媒体を駆動するディスク駆動装置に関し、特に高速回転でもディスクを安定してターンテーブルに保持可能なディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の情報記録ディスク（以下ディスクという）を再生／記録する装置に用いられるディスク駆動装置は、ディスクに記録されているデータの再生やディスクへのデータの記録を高速で処理するため、高速回転化が進んでいる。
ディスク駆動装置はスピンドルモータとその回転軸へ取り付けられたターンテーブル等で構成されるが、ディスクをターンテーブルへ保持するにも高速化に対応ことが必要である。
ディスクは円盤状に形成されているが、面内重量が均一ではなく重量的に偏心しており、回転速度が高速になるにつれてその偏心によりディスクに発生する遠心力が増大していく。ディスクの回転が高速化すれにつれこの遠心力がさらに増大するため、ディスクが回転中に脱落・位置ずれしないよう、これまで以上確実にディスクをターンテーブルへ保持することが要求されている。
【０００３】
ディスクをディスク駆動装置へ保持する機構としては種々の形態があるが、円盤状のディスク載置部を有するターンテーブルにディスクの中心孔を案内してディスクを回転軸に対し同心位置にするリング状のセンタリング部材が設けられた構成が一般的である。
ディスクの記録容量が増大するにつれてディスクの回転精度が要求されるため、そのセンタリング部材には、回転軸方向に移動する、円錐台状の傾斜面を外周に有するリング状のものが用いられる。
そして、ディスクをターンテーブルへ固定保持するには、クランパをターンテーブルに磁力等で圧着させる構成が取られることが多い。
【０００４】
センタリング部材は、バネ等でディスク側へ常に押圧力がかけられ、円錐台状の傾斜面であるガイド部が常にディスクの中心孔へ接してディスクをスピンドルモータの回転軸に対し同心位置に配置させている。このような構成は、例えば実願昭５７−７４３３７号（実開昭５８−１７６２９１号公報）に記載されているように周知である。
【特許文献１】実開昭５８−１７６２９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術でも述べたように、ディスクはその面内重量が均一でないため、回転すると偏心による遠心力が発生する。
ディスクの中心孔は常にセンタリング部材の傾斜面へ接しているため、ディスクに偏心による遠心力が発生すると、センタリング部材は常にディスクの半径方向への遠心力を一点で受けることになる。ディスクの回転が低速の場合はその遠心力も小さいため問題はないが、ディスクが高速で回転すると傾斜部へかかる遠心力もより大きくなる。
傾斜面へかかる遠心力はその傾斜によりセンタリング部材をディスクと反対側へ押圧する力が作用する。この押圧力がある一定の強さを越えると、センタリング部材はディスクが装着されたときの位置からさらにターンテーブル側へ移動してしまう。
特に、衝撃や振動、ディスクの加速減速といった速度差の影響等で、ターンテーブルの回転中にセンタリング部材がターンテーブルに対し相対的な回転移動をすると、センタリング部材は容易にターンテーブル側へ移動してしまう。
そうなると、ディスクはクランパで圧着されているにも関わらず、遠心力によりその中心がスピンドルモータの回転軸からずれ、信号の読み込みや記録ができなくなってしまう。
この発明の目的は、ディスクが高速回転しても安定してターンテーブルへ保持し、その中心位置がずれてしまうことのないディスク駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するには、本願発明は請求項１に示すように、ディスクを載置するターンテーブルと、このターンテーブルに対し回転軸方向へ相対的に移動するディスクガイド部材と、これらターンテーブルとディスクガイド部材を離間させるよう付勢する圧縮コイルばねとを備え、この圧縮コイルばねの一端部がディスクガイドに、他端部がターンテーブルに対し固定され、前記ターンテーブルがスピンドルモータの回転軸に固定されたことを特徴とするディスク駆動装置、のように構成する。
このように構成することで、圧縮コイルばねがセンタリング部材とターンテーブルの相対的回転移動の負荷となるため、衝撃や振動、ディスクの加速減速といった速度差の影響等でセンタリング部材がターンテーブルに対して移動しにくくなり、センタリング部材がディスクと反対側へ移動してしまうのを抑制できる。
【０００７】
さらに請求項２および３のように、圧縮コイルばねの巻き方向をディスクの回転方向と関連づける。
例えば減速時にセンタリング部材の移動が起こりやすい場合は請求項２記載のように圧縮スプリングの巻き方向を設定し、加速時にセンタリング部材の移動が起こりやすい場合には請求項３に示すよう圧縮スプリングの巻き方向を設定する。
コイルスプリングの場合、巻き戻す方向でねじりトルクを与えた場合のほうが逆の場合よりその応力が高くなる。センタリング部材の移動が起こりやすい状態に合わせて、圧縮ばねの応力が高くなるよう巻き方向を設定する。
そうすれば、圧縮スプリングの負荷を、センタリング部材の移動を抑制するのに、より効果的に利用できる。
【０００８】
また、請求項４に記載したように、圧縮コイルばねの巻き径の変位を防止する手段を設ける。
センタリング部材が圧縮コイルばねのねじり方向の負荷に抗して回転方向へ移動しようとすると、圧縮コイルばねはその巻き径が変化しようとする。そこで、その巻き径の変化を抑えれば、圧縮コイルばねのねじり方向の負荷に加え、より確実にセンタリング部材の移動を抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、センタリング部材とターンテーブルの相対的な回転移動を抑制できるので、衝撃や振動、ディスクの加速減速といった速度差の影響があっても、センタリング部材がディスクと反対側へ移動してしまうことがなくなり、ディスクの安定した回転を維持できる。
また、センタリング部材とターンテーブルの相対的な回転移動を抑制するのに、センタリング部材を付勢する圧縮コイルばねを用いるので、特別な機構を必要とせず簡単な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ターンテーブル１０に対し回転軸１方向に移動可能なセンタリングガイド２０は圧縮コイルばね３０により常に上方向へ付勢されている。この圧縮コイルばね３０のターンテーブル側第１端部３１に第１突片３１ａを、センタリングガイド側第２端部３２に第２突片３２ａを形成する。
第１突片３１ａをターンテーブル１０のベース部１１に設けた開口１１ａへ挿通し第１端部３１側をターンテーブル１０に対しその回転方向の動きを制限する。
第２突片３２ａをセンタリングガイド２０の上辺部２１に設けた開口２１ａへ挿通し第２端部３２側をセンタリングガイド２０に対しその回転方向の動きを制限する。
センタリングガイド２０がターンテーブル１０に対し相対的に回転しようとしたとき、第１突片３１ａおよび第２突片３２ａにより圧縮コイルばね３０に巻き戻し方向の負荷がかかり、両者の動きが抑制される。
【実施例１】
【００１１】
図１はこの発明に係るディスク駆動装置の側面図を示し、要部を断面で図示したものである。また、第２図はこのディスク駆動装置に用いられる圧縮コイルばねを示す。
このディスク駆動装置はスピンドルモータＭの回転軸１にターンテーブル１０が固定され、センタリング部材としてのセンタリングガイド２０がターンテーブル１０に対し回転軸方向へ移動可能に取り付けられている。
センタリングガイド２０は圧縮コイルばね３０で図面上方向に常に付勢され、回転軸１の先端部に固定されたストッパー６でその上方向への動きが止められている。
スピンドルモータＭはいわゆる外転型ブラシレスモータで、ベース５に固定された軸受ホルダ３に軸受が装着され回転軸１を支持する。回転軸１には磁石を含むロータ２が固定されている。それら構成は一般的なもので説明は省略する。
また、このモータＭはブレシレスモータに限らず、ブラシを用いたモータでも良いことはもちろんである。
【００１２】
ターンテーブル１０はディスクを載置する載置部１３と底部１１bを有する円筒状のベース部１１で構成されている。載置部１３にはディスクのスリップを防止する摩擦シート１４が張り付けられている。
ターンテーブル１０は底部１１ｂに設けられた中心孔１１ｃで回転軸に固定されている。
ターンテーブル１０の底部１１ｂには回転軸１と同心で円筒状の第１ガイド筒１５が形成され、後述のセンタリングガイド２０を回転軸方向にガイドしている。
ターンテーブル１０の底部１１ｂには開口１１ａが設けられている。開口１１ａはやはり後述の圧縮コイルばね３０の第１突片３１ａが挿通されるよう、回転軸中心からの距離が第１端部３１側の半径と同じところに形成する。
開口１１ａの直径を第１突片３１ａの線径と同じにすると、その動きが制限されて良いが取り付けの作業性が良くない。そこで、圧縮コイルばね３０の回転方向への動きを規制するようその開口部位置を設定する。図２（ｃ）に圧縮コイルばね３０の第２端部３２側と合わせてその一例を図示する。
この開口１１ａ、２１ａは径方向に長く周方向をばねの線径に合わせた形状としており、第１突片３１ａがターンテーブル１０に対し、第２突片３２ａがセンタリングガイド２０に対しその回転方向の動きを制限している。
【００１３】
センタリングガイド２０はディスクの中心孔をガイドして回転軸１と同心とする円錐台状の傾斜面２３とターンテーブル１０の第１ガイド筒１５にガイドされる第２ガイド筒２５およびそれらを一体にする上辺部２１で形成されている。
第１ガイド筒１５と第２ガイド筒２５とはほぼガタのない状態で、センタリングガイド２０がターンテーブル１０に対し相対的に移動可能になるよう組み合わされる。
センタリングガイド２０の上辺部２１外周側で、傾斜２３の内周あたりには、圧縮コイルばね３０の第２端部３２に形成された第２突片３２ａが挿通される開口２１ａが形成されている。この開口２１ａはターンテーブル１０に設けられた開口１１ａと同様回転中心からの距離が圧縮コイルばね３０の第２端部３２の半径と同じところに形成する。開口２１ａの形状については開口１１ａと同様で、その一例を図２（ｃ）に図示する。
ストッパ６はフランジ部６ａを有するリベット状に形成されており、回転軸１にカシメ等で固定される。センタリングガイド２０は圧縮コイルばね３０で常にディスク側、図上方へ付勢されているが、上辺部２１がフランジ部６ａで止められている。
このストッパ６を磁性金属で形成すれば、クランパ（図示せず）に取り付けた吸着用マグネットの吸着板として作用することができる。
【００１４】
圧縮コイルばね３０は、図下方の第１端部３１が比較的巻き径の大きい円錐台状に形成され、第１端部３１がターンテーブル１０の底部１１ｂ上面に接し、第２端部３２がセンタリングガイド２０の上辺部２１下面に接している。
それぞれの端部には第１突片３１ａ、第２突片３２ａがそれぞれの端部に連続して形成されている。この突片は、図１および図２の実施例ではそれぞれの端部から回転軸方向へ突出するよう形成されている。
前述のように、この第１突片３１ａ、第２突片３２ａが開口１１ａ、２１ａへ挿通されターンテーブル１０およびセンタリングガイド２０へ保持される。この圧縮コイルばね３０は右巻きに形成されている。
ここで、上述のように構成されたディスク駆動装置にディスクＤを載置し、クランパでディスクをターンテーブルに固定して駆動させた場合について、図１（ｂ）により説明する。
【００１５】
背景技術でも述べたように、ディスクＤの面内重量は均一でなく、ディスクＤが回転するとある一方向へ遠心力が発生し、ディスクＤはある一点Ｐでセンタリングガイド２０の傾斜面２３を半径方向へ押圧する。
ここで駆動装置が減速状態になると、ターンテーブル１０は減速するがディスクは慣性でそのままの速度を維持しようとする。ディスクＤとセンタリングガイド２０は一点Ｐで接しているためセンタリングガイド２０も回転を維持しようとする。
そのとき、ターンテーブル１０とセンタリングガイド２０との間に回転方向でずれが生じる。ディスクＤの回転方向はディスク側（図面上方）からみて右回りなので、減速時にセンタリングガイド２０はターンテーブル１０に対し右回りのずれが生じることになる。
圧縮コイルばね３０は右巻きに形成され、端片がそれぞれセンタリングガイド２０とターンテーブル１０に挿通しているため、センタリングガイド２０とターンテーブル１０のずれは圧縮コイルばね３０が巻き戻し方向にねじれるよう作用する。
【００１６】
センタリングガイド２０とターンテーブル１０の回転方向の相対的な移動は、このねじれの反力により抑制されることになる。
この作用は、ディスクの加速時でも同様だが、同じ巻き方向（この場合右巻き）で形成された圧縮コイルばねでは巻き込み方向にねじれが作用することになる。
一般にねじれに対する反力は巻き戻し方向のねじれが巻き込み方向のねじれより強く、センタリングガイド２０とターンテーブル１０の相対的な回転方向の移動はディスクＤの減速時に起こりやすいため、圧縮コイルばね３０は右巻きに設定すると良い。
ディスクＤの加速及び減速両方により効果的に対応するため、巻き方向が逆の圧縮コイルばねを重ねて用いることもできる。
図３は圧縮コイルばねの他の形態を示す図である。圧縮コイルばね３０ａは円錐台部分が前述の圧縮コイルばね３０と同形状で、第１及び第２突片３１ｂ、３２ｂの形状が異なる。
第１及び第２突片３１ｂ、３２ｂは第１、第２端部３１、３２より回転軸方向には突出せず、それぞれの端部が形成する面内に突片を形成する。このように突片を形成する場合、ターンテーブル１０の底部１１ｂ上面に凸部を形成し、またセンタリングガイド２０の上辺部２１下面に凸部を形成して各突片３１ｂ、３２ｂを係止してターンテーブル１０およびセンタリングガイド２０へそれぞれ保持する。
圧縮コイルばねの端部をターンテーブルとセンタリングガイドに保持する手段は、これ以外にも接着や溶着で固定する等種々考えられる。そういった場合でも保持された圧縮ばねの作用は上述のとおりである。
【実施例２】
【００１７】
図４に、ディスク駆動装置の他の実施例を示す。実施例１と同様の構成で同様の作用を示す部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
ターンテーブル１０ａには圧縮コイルばね３０の第１端部３１の外周部を囲み、その外径の変化を抑える第１外径ガイド１２を形成する。これは、底部１１ｂの上面に第１端部３１の外周と同じ半径の立ち上げ部を形成したもので、第１端部３１の外径が大きくならないよう制限するものである。
また、センタリングガイド２０ａには、第２端部３２の外周部を囲み、その外径の変化を抑える第２外径ガイド２２を形成する。これは、上辺部２１下面に第２端部３２の外周と同じ半径の立ち上げ部を形成したもので、上述の第１端部の場合と同様の作用を有する。
実施例１で説明したように、例えばディスク回転の減速時に圧縮コイルばね３０には巻き戻し方向のねじれが加わる。その際圧縮コイルばね３０の外径が大きくなる方向に変化しようとする。第１外径ガイド１２および第２外径ガイド２２はその変化を規制し、ターンテーブル１０とセンタリングガイド２０の回転方向への相対的な移動を、より確実に抑制するものである。
【実施例３】
【００１８】
図５に、図４に示す実施例の他の構成を示す。ここでも、実施例１と同様の構成で同様の作用を示す部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
圧縮コイルばね３０ｂは、第１端部３３から第２端部３４まで同じ巻き径で形成された円筒状の圧縮コイルばねで、それぞれの端部には第１、第２突片３１ａ、３２ａが形成され、ターンテーブル１０ｂ、センタリングガイド２０ｂに設けられた開口１１ａ、２１ａに挿通される。
ターンテーブル１０ｂの底部１１ｂには、圧縮コイルばね３０ｂの外周をその取り付け長の約半分の高さまで囲むよう立ち上げた第１外径ガイド１２ａが形成してある。
また、センタリングガイド２０ｂの上辺部２１には、やはり圧縮コイルばね３０ｂの外周をその取り付け長の約半分の高さまで囲むよう立ち上げた第２外径ガイド２２ａが形成してある。
【００１９】
それぞれの外径ガイドは同じ径の円筒状に形成されるが、センタリングガイド２０ｂが回転軸方向へ移動するときにそれぞれが重なるよう切り欠きを有して形成されている。
このようにすれば、圧縮コイルばね３０ｂの外周部全体を外径ガイドで覆い、その外径が広がるよう変形することを規制することができる。
圧縮コイルばね全体の外周部の外径の変化を規制することにより、巻き戻し方向へのねじれに対しより抵抗が強まり、ターンテーブル１０ｂとセンタリングガイド２０ｂの回転方向への相対的な移動を、より確実に規制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明のディスク駆動装置を示す側面図で、要部断面を示す。
【図２】この発明のディスク駆動装置に用いる圧縮コイルばねを示す。
【図３】この発明のディスク駆動装置に用いる圧縮コイルばねの他の例を示す。
【図４】この発明のディスク駆動装置の他の例を示す側面図である。
【図５】この発明のディスク駆動装置の更に他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｍ      モータ
１      回転軸  
１０    ターンテーブル
１１ａ  開口
２０    センタリングガイド
２１ａ  開口
３０    圧縮コイルばね
３１ａ  第１突片
３２ａ  第２突片
１２、１２ａ  第１外径ガイド
２２、２２ａ  第２外径ガイド
【図１】
2005129180.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005129180.tif 000006
【図５】
2005129180.tif 000007